Malgré les meilleurs efforts de l'industrie pour travailler vers la durabilité, la plupart des plastiques (ou polymères) sont encore fabriqués à partir de combustibles fossiles non renouvelables. Cependant, les chercheurs ont maintenant trouvé une méthode économique pour produire des résines d'acrylate biosourcées. L'étude, publié dans la revue Angewandte Chemie , montre comment toutes les étapes de synthèse, des briques initiales jusqu'à la polymérisation, peut être réalisé dans un seul réacteur (un pot), minimiser l'impact environnemental.

La plupart des vernis, les adhésifs et les peintures sont fabriqués à partir de résines acryliques, qui sont des polymères d'esters d'acide acrylique et d'esters d'acide méthacrylique. Les matières premières qui forment ces esters sont l'acide acrylique ou méthacrylique, et les alcools. Les alcools confèrent aux plastiques des propriétés, comme la douceur ou la dureté, et l'absorption ou la répulsion de l'eau.

Pour rendre ces polyacrylates et polyméthacrylates plus durables, Christophe Thomas et son équipe de l'Institut de Recherche de Chimie à Paris, La France, alcools usagés issus de sources biosourcées ou naturelles, plutôt que des sources fossiles. Ceux-ci comprenaient l'alcool laurylique à base de plantes, menthol, tétrahydrogéranol (une substance semblable à une phéromone), vanilline, et le lactate d'éthyle.

En plus de la durabilité grâce aux ressources renouvelables, l'équipe a également ciblé la synthèse en aussi peu d'étapes que possible, en d'autres termes, un processus unique. Cela signifiait qu'ils devaient trouver des catalyseurs adaptés à plusieurs étapes du processus, et aussi pour régler finement toutes les autres conditions de synthèse, tels que les solvants, concentration, et températures.

La première étape de ce type de synthèse est l'activation de l'acide acrylique ou méthacrylique. Les chercheurs ont pu identifier des catalyseurs à partir de sels simples. Ces substances étaient également appropriées pour l'étape suivante, faire réagir les alcools biosourcés avec l'anhydride acrylique ou méthacrylique (une forme condensée des acides) pour donner les esters correspondants, qui sont les éléments constitutifs du polymère suivant.

« Cette étape de préparation des monomères est très efficace et nous a permis d'effectuer la polymérisation dans le même réacteur, " dit Thomas. Ainsi, sans purifier les produits intermédiaires, l'équipe a finalement pu produire des copolymères à blocs, qui sont largement utilisés dans la production de plastique, à partir de deux ou trois polymères individuels différents produits séparément.

Les plastiques biosourcés de l'équipe avaient un certain nombre de propriétés bénéfiques, en fonction des monomères qui les composent. Par exemple, la résine produite avec une chaîne latérale d'acide lactique (poly(ELMA)) était dure et cassante, tandis que celui produit avec la chaîne latérale de tétrahydrogéranol plus flexible (poly(THGA)) était pliable à température ambiante. Les auteurs soulignent les nombreuses possibilités disponibles grâce à la grande variété d'alcools biosourcés à leur disposition.

Outre la polyvalence de l'approche de l'équipe, leur synthèse en un seul pot permet également de réduire l'empreinte environnementale. Étant donné que les solvants de traitement représentent une grande partie du facteur E, ou impact environnemental, de synthèse plastique, les procédés en un seul pot sans traitement réduisent évidemment considérablement ce facteur. Leur synthèse la plus réussie a réduit le facteur E de trois quarts, démontrant l'importance de cette recherche.